p O gráfico mostra toda a cúpula, barril, componentes do anel e do motor usados para montar as cinco estruturas principais do estágio central do Sistema de Lançamento Espacial (SLS) da NASA na configuração do Bloco 1. Crédito:NASA / MSFC
p A NASA está em um momento estranho no meio agora. Desde o início da era espacial, a agência conseguiu enviar seus astronautas ao espaço. O primeiro americano a ir para o espaço, Alan Shepard, fez um lançamento suborbital a bordo de um foguete Mercury Redstone em 1961. p Em seguida, o resto dos astronautas do Mercury foram em foguetes Atlas, e então os astronautas Gemini voaram em vários foguetes Titan. A capacidade da NASA de lançar pessoas e seus equipamentos ao espaço deu um salto quântico com o enorme foguete Saturno V usado no programa Apollo.
p É difícil compreender corretamente o quão poderoso era o Saturno V, então vou dar alguns exemplos de coisas que esse monstro pode lançar. Um único Saturn V poderia explodir 122, 000 quilogramas ou 269, 000 libras em órbita baixa da Terra, ou envie 49, 000 quilogramas ou 107, 000 libras em uma órbita de transferência para a lua.
p Em vez de continuar com o programa Saturno, A NASA decidiu mudar de marcha e construir o ônibus espacial reutilizável. Embora fosse mais curto do que o Saturn V, o ônibus espacial com seus impulsionadores de foguetes sólidos externos gêmeos poderia colocar 27, 500 quilogramas ou 60, 000 libras na órbita da Terra Baixa. Não é tão ruim.
p E então, em 2011, o programa do ônibus espacial encerrado. E com isso, a capacidade dos Estados Unidos de lançar humanos ao espaço. E o mais importante, para enviar astronautas para a Estação Espacial Internacional continuamente habitada. Essa tarefa coube aos foguetes russos até que os EUA recuperassem a capacidade de voos espaciais humanos.
p Desde o cancelamento do ônibus, A força de trabalho de engenheiros e cientistas de foguetes da NASA tem desenvolvido o próximo veículo de elevação pesada da linha da NASA:o Sistema de Lançamento Espacial.
Crédito:Universo Hoje p O SLS parece um cruzamento entre um Saturn V e o ônibus espacial. Ele tem os mesmos impulsionadores de foguetes sólidos familiares, mas em vez do orbitador do ônibus espacial e seu tanque de combustível externo laranja, o SLS possui o Core Stage. Tem 4 motores de oxigênio líquido RS-25 do ônibus espacial.
p Embora dois veículos orbitais tenham se perdido em desastres, esses motores e seu oxigênio líquido e hidrogênio líquido funcionaram perfeitamente em 135 voos. A NASA sabe como usá-los, e como usá-los com segurança.
p A primeira configuração do SLS, conhecido como Bloco 1, deve ter a capacidade de colocar cerca de 70 toneladas métricas em Órbita Terrestre Baixa. E isso é apenas o começo, e é apenas uma estimativa. Hora extra, A NASA aumentará suas capacidades e poder de lançamento para corresponder a missões e destinos cada vez mais ambiciosos. Com mais lançamentos, eles terão uma noção melhor do que essa coisa é capaz.
p Após o lançamento do Bloco 1, A NASA desenvolverá o Bloco 1b, o que coloca um estágio superior muito maior no topo do mesmo estágio principal. Este estágio superior terá uma carenagem maior e motores de segundo estágio mais potentes, capaz de colocar 97,5 toneladas métricas em órbita baixa da Terra.
p Finalmente, lá está o Bloco 2, com uma carenagem de lançamento ainda maior, e um estágio superior mais poderoso. Deve explodir 143 toneladas em órbita baixa da Terra. Provavelmente. A NASA está desenvolvendo esta versão como um foguete de 130 toneladas.
p Com tanta capacidade de lançamento, o que pode ser feito com isso? Que tipo de missão é possível em um foguete tão poderoso?
p Nave espacial Orion da NASA. Crédito:NASA
p O principal objetivo do SLS é enviar humanos, além da órbita baixa da Terra. Idealmente para Marte na década de 2030, mas também pode ir para asteróides, a lua, o que você quiser. E como você lerá mais tarde neste artigo, poderia enviar missões científicas incríveis também.
p O primeiro voo para SLS, chamada Missão de Exploração 1, será colocar o novo módulo da tripulação do Orion em uma trajetória que o leve ao redor da lua. Em um vôo muito semelhante ao da Apollo 8. Mas não haverá humanos, apenas o módulo Orion não tripulado e um monte de Cubosats vindo para o passeio. Orion vai passar cerca de 3 semanas no espaço, incluindo cerca de 6 dias em uma órbita retrógrada ao redor da lua.
p Se tudo correr bem, o primeiro uso do SLS com o módulo de tripulação Orion acontecerá em 2019. Mas também, não se surpreenda se for empurrado para trás, esse é o nome do jogo.
p Após a missão de exploração 1, existe EM-2, o que deve acontecer alguns anos depois disso. Esta será a primeira vez que os humanos entrarão em um módulo da tripulação do Orion e voarão para o espaço. Eles vão passar 21 dias em uma órbita lunar, e entregar o primeiro componente do futuro Deep Space Gateway, que será o assunto de um artigo futuro.
p De lá, o futuro não está claro, mas o SLS fornecerá a capacidade de colocar vários habitats e estações espaciais no espaço cislunar, abrindo o futuro da exploração espacial humana do Sistema Solar.
p Agora você sabe para onde o SLS provavelmente está indo. Mas o segredo desse hardware é que ele dá à NASA capacidade bruta de colocar humanos e robôs no espaço. Não apenas aqui na Terra, mas em todo o Sistema Solar. Novos telescópios espaciais, exploradores robóticos, veículos robóticos, orbitadores e até habitats humanos.
p Uma interpretação artística da configuração do Bloco 1 do Sistema de Lançamento Espacial da NASA com um veículo Orion. Crédito:NASA
p Em um estudo recente chamado "As capacidades do sistema de lançamento espacial para missões além da terra, "uma equipe de engenheiros mapeou o que o SLS deve ser capaz de colocar no Sistema Solar.
p Por exemplo, Saturno é um planeta difícil de alcançar, e para chegar lá, A espaçonave Cassini da NASA precisava fazer vários estilingues gravitacionais ao redor da Terra e um após Júpiter. Demorou quase 7 anos para chegar a Saturno.
p SLS poderia enviar missões a Saturno em uma trajetória mais direta, reduzindo o tempo de vôo para apenas 4 anos. O bloco 1 pode enviar 2,7 toneladas para Saturno, enquanto o Bloco 1b poderia ter 5,1 toneladas.
p A NASA está considerando uma missão aos asteróides troianos de Júpiter. Estas são uma coleção de rochas espaciais presas nos pontos Lagrange L4 / L5 de Júpiter, e pode ser um lugar fascinante para estudar. Uma vez colocado na região de Trojan, uma missão pode visitar vários asteróides diferentes, amostrando uma vasta gama de rochas que detalham a história inicial do Sistema Solar.
p O Bloco 1 poderia colocar quase 3,97 toneladas nessas órbitas, enquanto o Bloco 1b poderia fazer 7,59 toneladas. Isso é 6 vezes a capacidade de um Atlas V. Uma missão como essa teria um tempo de cruzeiro de 10 anos.
p Em um vídeo anterior, falamos sobre as futuras missões Urano e Netuno, e como um único SLS poderia enviar espaçonaves para os dois planetas simultaneamente.
p Uma ilustração artística de um telescópio espacial de espelho segmentado de 16 metros. Não há imagens reais do LUVOIR porque o design ainda não foi finalizado. Crédito:Northrop Grumman Aerospace Systems &NASA / STScI
p Outra ideia de que gosto muito é um habitat inflável da Bigelow Aerospace. O módulo BA-2100 seria um habitat espacial totalmente independente. Não há necessidade de outros módulos, este monstro seria de 65 a 100 toneladas, e subiria em um único lançamento do SLS. Uma vez inflado, conteria 2, 250 metros cúbicos, que é quase 3 vezes o espaço total da Estação Espacial Internacional.
p Uma das missões mais emocionantes, para mim, é um telescópio espacial de última geração. Algo que seria o verdadeiro sucessor espiritual do Telescópio Espacial Hubble. Existem algumas propostas em andamento agora, mas a ideia que mais gosto é o telescópio LUVOIR, que teria um espelho que mede 16 metros de diâmetro.
p O Bloco SLS 1b poderia colocar 36,9 toneladas no Sol-Terra Lagrange Ponto 2. Realmente não há nada mais lá fora que poderia colocar tanta massa nessa órbita.
p Apenas para comparação, O Hubble tem um espelho de 2,4 metros de diâmetro, e James Webb é 6,5. Com LUVOIR, você teria 10 vezes mais resolução do que James Webb, e 300 vezes mais potência do que o Hubble. Mas, como o Hubble, seria capaz de ver o Universo em comprimentos de onda visíveis e outros.
p Um telescópio como este poderia visualizar diretamente os horizontes de eventos de buracos negros supermassivos, veja bem até a borda do Universo observável e observe as primeiras galáxias formando suas primeiras estrelas. Ele pode observar planetas orbitando outras estrelas diretamente e nos ajudar a determinar se eles têm vida neles.
p Seriamente, Eu quero este telescópio.
p Neste ponto, Eu sei que isso vai desencadear uma grande discussão sobre NASA versus SpaceX versus outros provedores de lançamento privados. Isso é bom, Entendo. E o Falcon Heavy deve ser lançado ainda este ano, trazendo capacidades de lançamento de carga pesada a um preço acessível. Será capaz de loft 54, 000 quilogramas, que é menor do que o Bloco 1 SLS, e quase um terço da capacidade do Bloco 2. Blue Origins tem seu New Glenn, há foguetes mais pesados em construção da United Launch Alliance, Arianespace, a Agência Espacial Russa, e até mesmo os chineses. O futuro das cargas pesadas nunca foi tão empolgante.